JP2006319758A - Communication device, communication system, and communication program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信パスの障害復旧を行なう通信装置、通信システムおよび通信プログラムに関するものである。 The present invention relates to a communication device, a communication system, and a communication program that perform communication path failure recovery.
パケット交換の方式およびパケット交換のためのコネクション確立のための方式として、MPLS(Multi-Protocol Label Switching)と呼ばれる通信方式が通信ネットワーク等において使用されている。また、MPLSを拡張した、SONET/SDH(Synchronous Optical NETwork/Synchronuos Digital Hierarchy)方式のネットワークにおけるクロスコネクト装置(交換装置)やWDM(Wavelength Division Multiplex)方式のネットワークにおけるOXC(Optical Cross Connect)装置などの回線交換におけるコネクション確立のための方式として、GMPLS(Generalized MPLS)と呼ばれる通信方式が標準化されており、実験設備や一部の通信ネットワークにおいて適用されている。 As a packet exchange method and a method for establishing a connection for packet exchange, a communication method called MPLS (Multi-Protocol Label Switching) is used in communication networks and the like. Also, MPLS-enhanced SONET / SDH (Synchronous Optical NETwork / Synchronuos Digital Hierarchy) network cross-connect devices (switching devices), WDM (Wavelength Division Multiplex) network OXC (Optical Cross Connect) devices, etc. As a method for establishing a connection in circuit switching, a communication method called GMPLS (Generalized MPLS) has been standardized and applied to experimental facilities and some communication networks.
MPLSおよびGMPLSにおいては、通信コネクションを提供する遠隔の2点間の通信路をLSP(Label Switched Path)(以下、パスという)として確立するために、パスの経路上の通信装置(ルータ、クロスコネクト装置、OXCなど)間で制御パケットを送受信し、通信装置内のリソースの確保やスイッチの制御を行うための手順を一般にシグナリングと呼んでいる。 In MPLS and GMPLS, in order to establish a communication path between two remote points providing a communication connection as an LSP (Label Switched Path) (hereinafter referred to as a path), communication devices (routers, cross-connects) on the path of the path A procedure for transmitting and receiving control packets between devices, OXC, etc., and securing resources in a communication device and controlling a switch is generally called signaling.
MPLSによるパケットスイッチネットワークや、クロスコネクト装置、OXCなどによって構成される光ネットワークなどの通信ネットワークは、その利用者に対して遠隔の地点間のデータ転送を提供するものである。このような通信ネットワークにおいて障害が発生した場合、自動的な復旧処理を行ってデータ転送サービスを間断なく提供することが必要とされている。通信ネットワーク上の障害発生によってパス上でのデータ転送が妨げられる状態となった場合、同じ2点間を結ぶ別のパス上にデータ転送を切り替える方法がある。 A communication network such as an optical network constituted by a packet switch network using MPLS, a cross-connect device, OXC, or the like provides data transfer between remote points to the user. When a failure occurs in such a communication network, it is necessary to perform an automatic recovery process and provide a data transfer service without interruption. There is a method of switching data transfer to another path connecting the same two points when data transfer on the path is hindered due to a failure on the communication network.
非特許文献1および非特許文献2に記載のパス障害復旧の方式では、事前確立型の障害復旧方式と事後確立型の障害復旧方式によって障害復旧を行なっている。事前確立型の障害復旧方式(1+1 Protection、1:1 Protection, Shared-Mesh Restorationなど)は、通常のデータ転送をしているパス(以下、現用パスという)の他に、予め別の1または複数のパス(以下、予備パスという)を確立しておき、通信ネットワーク上で障害が発生した際にデータ転送を現用パスから予備パスに切替えている。
In the path failure recovery methods described in
また、事後確立型の障害復旧方式(LSP RestorationまたはLSP re-routing)は、予備パスを予め確立せず、障害発生後にシグナリング等によって別のパス(以下、救済パスという)を確立し、データ転送を現用パスから救済パスに切替えている。 In addition, the post-establishment type failure recovery method (LSP Restoration or LSP re-routing) does not establish a backup path in advance, but establishes another path (hereinafter referred to as “relief path”) by signaling or the like after the failure occurs, and data transfer Is switched from the working path to the relief path.
しかしながら、上記前者の従来の技術である事前確立型の障害復旧方式では、通信ネットワーク上で障害が発生する前に予備パスを確立するので、予備パスに割り当てたリソースは、他の現用パスの確立などに利用できない。このため、予備パスは通常の障害のない状態ではデータ転送に利用されない無駄な状態になるといった問題があった。また、通信ネットワークの設備の増減設や、他の現用・予備パスの確立・解放によって、通信ネットワーク上の空き状況が変わると、予備パスの経路が必ずしも最適でなくなる場合が生じるといった問題があった。したがって、事前確立型の障害復旧方式では、通信効率が悪くなり、ランニングコストが高くなるといった問題があった。 However, in the above-mentioned prior art failure recovery method, which is the prior art, the backup path is established before a failure occurs on the communication network, so the resources allocated to the backup path are established by other working paths. It is not possible to use it. For this reason, there is a problem in that the backup path becomes a useless state that is not used for data transfer without a normal failure. In addition, there is a problem that the path of the backup path may not always be optimal when the availability of the communication network changes due to the increase / decrease of communication network facilities or the establishment / release of other working / backup paths. . Therefore, the pre-established failure recovery method has a problem that communication efficiency is deteriorated and running cost is increased.
また、上記後者の従来技術である事後確立型の障害復旧方式では、障害発生後に救済パスを確立するシグナリングを実行するため、事前確立型の障害復旧方式と比べて障害復旧に時間がかかるといった問題があった。また、共通のリンクを経路の一部に含む複数の現用パスが確立されている場合において、この共通のリンクで障害が発生すると、当該複数の現用パスはシグナリング等によって夫々の救済パスを確立しなければならない。このとき、各現用パスに対応する複数の救済パスとして、十分な空き帯域が残されていないリンクを含む救済パスが選択されると、リンクの空き帯域が不足することによって所定の救済パスはパスの確立に失敗する。このような救済パスのリソース競合が発生すると、競合が発生して確立に失敗した救済パスについては、救済パスの再確立を試行しなければならず、障害復旧に時間を要するといった問題があった。 In addition, in the latter prior art failure recovery method, which is the latter prior art, since the signaling for establishing a rescue path is executed after a failure occurs, it takes time to recover from the failure compared to the pre-established failure recovery method. was there. In addition, when a plurality of working paths including a common link as a part of the route are established, if a failure occurs in the common link, the plurality of working paths establish respective rescue paths by signaling or the like. There must be. At this time, if a rescue path including a link that does not have a sufficient free bandwidth remaining is selected as a plurality of rescue paths corresponding to each active path, the predetermined rescue path is a path due to insufficient free bandwidth of the link. Fails to establish. When such a resource conflict of the rescue path occurs, there is a problem in that it takes time to recover from the failure because it is necessary to try to re-establish the rescue path for the rescue path that has failed to be established due to the conflict. .
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、確実で高速な事後確立型の障害復旧を低コストで行なう通信装置、通信システムおよび通信プログラムを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a communication device, a communication system, and a communication program that perform reliable and high-speed post-establishment type failure recovery at low cost.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、コネクション型通信を行なう通信システム内の通信装置において、前記通信システム内の障害によって接続断となる現用パスで自装置がデータ転送の経路となる現用パスに関する現用パス情報を記憶するパス記憶部と、前記現用パスが接続断となった際に前記パス記憶部が記憶する現用パスの代わりにデータ転送の経路として設定される前記現用パスに対応する救済パスに関する救済パス情報を、前記現用パスが接続断となる前に選択して記憶する救済パス設定部と、前記現用パスが接続断になると、前記救済パス設定部が選択して記憶した前記現用パスに対応する救済パス情報を、当該接続断となった現用パス上のノードに送信する障害通知部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a communication apparatus in a communication system that performs connection-type communication, wherein the own apparatus transfers data on a working path that is disconnected due to a failure in the communication system. A path storage unit that stores working path information regarding the working path that is a path of the path, and a data transfer path that is set in place of the working path stored in the path storage unit when the working path is disconnected A relief path setting unit that selects and stores relief path information related to the relief path corresponding to the working path before the working path is disconnected, and the relief path setting unit selects when the working path is disconnected. And a failure notification unit that transmits the rescue path information corresponding to the stored working path to the node on the working path that has been disconnected.
この発明によれば、現用パスが接続断になった後に接続断となった現用パス上のノードに予め設定しておいた救済パス情報を送信するので、迅速に救済パスを確立させることが可能となり、高速な事後確立型の障害復旧を低コストで行なうことが可能になるという効果を奏する。 According to the present invention, since the repair path information set in advance is transmitted to the node on the working path that is disconnected after the working path is disconnected, the repair path can be quickly established. Thus, it is possible to perform high-speed post-establishment type failure recovery at low cost.
以下に、本発明にかかる通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a communication apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる通信システムの構成を示す図である。通信システム1は、事後確立型の障害復旧を行なうコネクション型通信システムであり、複数のノード11〜22を接続する通信ネットワークを含んで構成されている。通信システム1において、データ転送機能を備えるノード(ルータやOXC)11〜22は所定の網の目状に接続されている。そして、計算機などのクライアントノード41,42がノード11〜22を介して接続されている。本実施の形態1においては、クライアントノード41,42がノード11〜22を介してデータの送受信を行う。なお、ここでのノード11〜22が特許請求の範囲に記載の通信装置に対応する。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a communication system according to the first exemplary embodiment of the present invention. The
例えば、ノード11とノード12の間のリンク(後述するリンク101)は、ノード11とノード12の間のデータ転送を行なうリンクであり、物理的には、例えばOXC間を接続する光ファイバ等によって構成されている。
For example, the link between the node 11 and the node 12 (
リンク101〜103は、それぞれノード11,12の間、ノード12,13の間、ノード13,14の間のリンクである。リンク104〜106は、それぞれノード15,16の間、ノード16,17の間、ノード17,18の間のリンクである。リンク107〜109は、それぞれノード19,20の間、ノード20,21の間、ノード21,22の間のリンクである。また、リンク110〜113は、それぞれノード11,15の間、ノード12,16の間、ノード13,17の間、ノード14,18の間のリンクである。リンク114〜117は、それぞれノード15,19の間、ノード16,20の間、ノード17,21の間、ノード18,22の間のリンクである。
The
本実施の形態1においては、説明の便宜上、クライアントノード41,42間のデータ転送を行なう際に始点となるノードを始点ノード、終点となるノードを終点ノードとして説明する。また、始点ノードと終点ノードの間のデータ転送を行なう際にデータ転送を行なうノードを中継ノードとして説明する。
In the first embodiment, for convenience of explanation, a description will be made assuming that a node serving as a start point and a node serving as an end point are end point nodes when performing data transfer between the
ここで、通信システム1のパスについて説明する。図2は、通信システム内のパスを説明するための図である。本実施の形態1においては、通信システム1内のパスとして現用パス(通常のデータ転送を行なうパス)140X,150Xが設定され、ノード16,17間のリンク(後述するリンク105)で障害が発生して、救済パス(障害発生後にシグナリング等によって確立される別のパス)140Y,140Z,150Yが設定される場合について説明する。
Here, the path of the
現用パス140Xは、始点ノード11から中継ノード12,16,17,18を介して終点ノード22へ到達する経路である。現用パス150Xは、始点ノード19から中継ノード15,16,17を介して終点ノード13へ到達する経路である。
The working
また、救済パス140Y,140Zは、現用パス140Xに対応する救済パスであり、救済パス150Yが現用パス150Xに対応する救済パスである。救済パス140Yは、始点ノード11から中継ノード12,13,14,18を介して終点ノード22へ到達する経路である。救済パス140Zは、始点ノード11から中継ノード12,16,20,21を介して終点ノード22へ到達する経路である。救済パス150Yは、始点ノード19から中継ノード20,21,17を介して終点ノード22へ到達する経路である。
The
つぎに、ノード11〜22の構成について説明する。なお、ノード11〜22は同様の構成を有するので、ここではノード16を例にとって説明する。図3は、ノードの構成を示すブロック図である。ノード16は、パス確立や障害復旧のための制御通信や、パス確立や障害復旧のための経路選択の処理などを制御する制御部50と、通信ネットワーク本来の機能としてデータ転送を行う伝送・交換部60からなる。
Next, the configuration of the nodes 11 to 22 will be described. Since the nodes 11 to 22 have the same configuration, the
制御部50は、制御通信部51、シグナリング処理部52、ルーティング処理部53、障害復旧管理部(障害通知部)54、パス管理部(パス記憶部)55、トポロジーデータベース56、救済パス経路選択部(救済パス設定部)57、リソース管理部58を備えている。
The
制御通信部51は、シグナリングのための制御パケット等を他のノードと送受信する機能を有し、制御パケットを転送する制御通信網と接続する。ノード16以外の他のノード(ノード11〜15,17〜22)も制御通信網に接続されている。制御通信網は、シグナリングやルーティングのための制御パケットや後述する障害復旧通知パケットを転送する通信ネットワークであり、図1に示す通信ネットワークを用いて実現してもよいし、別の通信ネットワークを用いて実現しても良い。
The
シグナリング処理部52は、パス確立や解放のためのシグナリング手順を処理し、シグナリングの制御パケットを制御通信部51を介して送受信する。また、シグナリング処理部52はシグナリング手順によって取得した現用パスに関する情報をパス管理部55に送信する。ルーティング処理部53は、ネットワークトポロジーを収集するためのルーティングプロトコルを処理し、トポロジーデータベース56内の情報を更新する。
The
障害復旧管理部54は、発生しうる個々の障害に対し、障害発生時に通信断となる現用パスと、それぞれの現用パスに対応する救済パスに関する情報を管理する。障害復旧管理部54は、障害発生時に、救済パスの経路情報を例えば始点ノード11,22に通知する。始点ノード(ここではノード11,19)等は、他のノードから救済パスの経路情報を含む情報を受信すると、受信した情報に含まれる経路情報に基づいて、パス管理部55およびシグナリング処理部52によって救済パスを確立し、障害となっている現用パスを解放する機能を有している。
The failure
パス管理部55は、確立中または確立済みの現用パスおよび救済パスに関する情報を管理する。パス管理部55は、後述するパス管理テーブル(現用パス情報)501を記憶する。トポロジーデータベース56は、ルーティング処理部53によって収集した通信ネットワーク上のノードの隣接関係、ノード間のリンクのインタフェース種別、空き帯域情報などの情報を管理する。救済パス経路選択部57は、トポロジーデータベース56を用いて救済パスの経路を選択する機能を有している。
The
リソース管理部58は、確立した現用パスまたは救済パスに関するデータ転送機能を提供するために必要な伝送・交換部60におけるリソースの状態を管理する。リソース管理部58が管理対象とするリソースの状態として、収容するリンクの障害状態、運用状態、これまで現用パスまたは救済パスによって使用されている帯域、未使用の帯域、スイッチの設定状態等が含まれる。
The
伝送・交換部60は、隣接するノード間のデータ転送を行なう。伝送・交換部60は、監視制御部61、分波部62A,62B、合波部63A,63B、網インタフェース部64A〜64D、クライアントインタフェース部65A,65B、スイッチ66を備えている。
The transmission /
分波部62A,62Bは、ノード間のパスである光ファイバ等において波長多重化されて転送される光を受信し、受信した光を個々の波長の光信号に分割する。分波部62A,62Bは、分割した光信号をそれぞれ網インタフェース部64A,64Bと網インタフェース部64C,64Dに転送する。
The
合波部63Aは、網インタフェース部64A,64Bから送信される個々の波長の光信号を波長多重化してパス(光ファイバ)上に転送する。合波部63Bは、網インタフェース部64C,64Dから送信される個々の波長の光信号を波長多重化してパス上に転送する。
The
網インタフェース部64A,64Bと網インタフェース部64C,64Dは、それぞれ分波部62Aと分波部62Bから受信した光信号を電気信号に変換し、スイッチ66に入力する。また、網インタフェース部64A,64Bと網インタフェース部64C,64Dは、スイッチ66から送信される電気信号を光信号に変換し、それぞれ合波部63Aと合波部63Bに転送する。
The
クライアントインタフェース部65A,65Bは、クライアントノードと通信を行うインタフェースである。スイッチ66は、監視制御部61に設定された情報に基づいて、所定の網インタフェース部64A〜64D等から受信した電気信号を、別の網インタフェース部64A〜64Dに転送する。
The
監視制御部61は、網インタフェース部64A〜64D、スイッチ66等の状態を直接監視するとともに制御する。なお、図3においては、監視制御部61と網インタフェース部64B,64Dの接続を省略している。これらの機能によって、例えばノード16が現用パス140Xによってノード12から受信した光信号は、ノード17に転送される。
The
つぎに、通信システム1の処理手順を説明する。まず、図4に従って通信システム1の処理手順の概略を説明し、その後個々の処理について詳しく説明する。図4は、実施の形態1にかかる通信システムの処理手順の概略を示すシーケンス図である。最初に、ルーティングプロトコルによって、通信ネットワーク上のすべてのノード11〜22は、隣接するノードに、自ノードのリンク情報と他の隣接ノードから受信したリンク情報を送信するとともに、隣接ノードからリンク情報を受信する。各ノード11〜22は、このルーティングプロトコルの機能によって、通信ネットワークのトポロジーデータを収集する(ステップS401)。
Next, a processing procedure of the
次に、シグナリングによって、現用パス150Xが確立される(ステップS402)。
ここでのシグナリングは、シグナリングの制御パケットがノード19からノード15,16,17を介してノード13に送信される。また、この制御パケットの経路と逆方向の経路でシグナリングの制御パケットがノード13からノード17,16,15を介してノード19に送信される。各ノードによる制御パケットの送受信によってリソースの確保やスイッチ制御が行われ、通信路が確立する。
Next, the working
In this signaling, a signaling control packet is transmitted from the
具体的には、シグナリングは、ノード19からノード15への制御パケットの送信、ノード15からノード16への制御パケットの送信、ノード16からノード17への制御パケットの送信、ノード17からノード13への制御パケットの送信、ノード13からノード17への制御パケットの送信、ノード17からノード16への制御パケットの送信、ノード16からノード15への制御パケットの送信、ノード15からノード19への制御パケットの送信によって行なわれる。
Specifically, signaling includes transmission of a control packet from the
現用パス150Xが確立した後、現用パス150X上の各ノード19,15,16,17,13は現用パス150Xに対応する救済パスの選択を行い、選択した救済パスに関する情報を記憶する。ここでは、リンク105において障害が発生する場合について説明するので、ノード16が救済パス150Yを選択して記憶する場合について説明する(ステップS403)。
After the working
次に、シグナリングによって、現用パス140Xが確立される(ステップS404)。
ここでのシグナリングは、ノード11、ノード12、ノード16、ノード17、ノード18、ノード22への制御パケットの送信によって行なわれる。
Next, the working
Signaling here is performed by transmitting control packets to the
現用パス140Xが確立した後、現用パス140X上の各ノード11,12,16,17,18,22は現用パス140Xに対応する救済パスの選択を行い、選択した救済パスに関する情報を記憶する。ここでは、リンク105において障害が発生する場合について説明するので、ノード16が救済パス150Y,140Yを選択して記憶する場合について説明する(ステップS405)。
After the working
これにより、現用パス140X,150Xによってデータ転送が行なわれる。所定のタイミングでリンク105に障害が発生すると、ノード16が障害を検出する(ステップS406)。
Thereby, data transfer is performed by the working
ノード16は、リンク105の障害を検出すると、記憶しておいた救済パス140Yの経路情報を、現用パス140Xの始点ノード11に送信する。また、ノード16は、記憶しておいた救済パス150Yの経路情報(障害復旧通知)を、現用パス150Xの始点ノード19に送信する(ステップS407)。なお、ここではノード16が、リンク105の障害を検出した際に、記憶しておいた救済パス140Y,150Yの経路情報を、それぞれ現用パス140Xの始点ノード11、現用パス150Xの始点ノード19に送信する場合について説明するが、ノード16は救済パス140Y,150Yの経路情報を、それぞれの救済パスの確立の起点となる現用パス140X,150Y上の任意のノードに送信することとしてもよい。
When the
始点ノード11は、ノード16から経路情報を受信すると、この経路情報に対応する救済パス140Yをシグナリングによって確立する(ステップS408)。また、始点ノード19は、ノード16から経路情報を受信すると、この経路情報に対応する救済パス150Yをシグナリングによって確立する(ステップS409)。なお、ステップS408の処理とステップS409の処理は、同時に並行して実施される。
When the start node 11 receives the route information from the
この後、新たに確立された救済パス140Yによってノード11からのデータをノード22に転送する処理を行なう。また、新たに確立された救済パス150Yによってノード19からのデータをノード13に転送する処理を行なう。
Thereafter, a process of transferring data from the node 11 to the
次に、図5〜図10に従って、図4に示した通信システムの処理手順を詳細に説明する。まず、ノード16のトポロジーデータベース56内の情報とこの情報の収集方法、更新方法について説明する。
Next, the processing procedure of the communication system shown in FIG. 4 will be described in detail with reference to FIGS. First, information in the topology database 56 of the
(トポロジーデータの収集)
トポロジーデータベース56は、通信ネットワーク上の各リンクの識別情報、接続先ノード、空き帯域情報、各リンクのコスト、インタフェース種別などの特性情報を記憶する。これらの情報は、ルーティングプロトコルによって収集される。すなわち、通信ネットワーク上の各ノード11〜22が、自ノードにおいて収容するリンクに関する情報を隣接するノードに送信するとともに隣接するノードから受信した他ノードのリンクに関する情報を別の隣接ノードに転送することによって、各ノード11〜22が収容するリンクの情報が通信ネットワーク上のすべてのノードに配布される。
(Collecting topology data)
The topology database 56 stores characteristic information such as identification information of each link on the communication network, connection destination node, free bandwidth information, cost of each link, and interface type. These pieces of information are collected by a routing protocol. That is, each of the nodes 11 to 22 on the communication network transmits information related to the link accommodated in the own node to the adjacent node and forwards information related to the link of the other node received from the adjacent node to another adjacent node. Thus, the information of the links accommodated by the nodes 11 to 22 is distributed to all the nodes on the communication network.
また、各ノード11〜22が、常時自ノードのリンク情報を隣接ノードに送信し、隣接ノードから受信する他ノードのリンク情報に基づいて自ノード内のトポロジーデータベース56を更新することによって、常に通信ネットワーク内の最新のトポロジー情報が各ノードで維持される。このルーティングプロトコルによるトポロジーデータの収集が、図4のシーケンス図で説明したステップS401の処理に対応する。 In addition, each node 11 to 22 always transmits the link information of its own node to the adjacent node, and constantly updates the topology database 56 in its own node based on the link information of the other node received from the adjacent node. The latest topology information in the network is maintained at each node. The collection of topology data by this routing protocol corresponds to the processing of step S401 described in the sequence diagram of FIG.
各ノード11〜22は、トポロジーデータベース56を用いることによって、所望するノード間にパスを確立することができるか否か、何れの経路でパスが確立可能かを判断することが可能となる。 By using the topology database 56, each of the nodes 11 to 22 can determine whether a path can be established between desired nodes and which path can be established.
ここでのルーティングプロトコルとしては、例えばIETF(Internet Engineering Task Force)のインターネットドラフト(draft-ietf-ccamp-ospf-gmpls-extensions-12.txt、RFC3630)などに示されているOSPF−TE(Open Shortest Path First-Traffic Engineering)を用いる。 As a routing protocol here, for example, OSPF-TE (Open Shortest) shown in Internet Engineering Task Force (IETF) Internet draft (draft-ietf-ccamp-ospf-gmpls-extensions-12.txt, RFC3630) and the like. Path First-Traffic Engineering).
(現用パスの確立)
次に、データ転送のために現用パス140X,150Xをシグナリングによって確立する際の処理を説明する。各ノード11〜22は、パス確立のために、制御通信網上にシグナリング制御パケットAを転送する。
(Establish working path)
Next, a process for establishing working
制御パケットAには、始点ノードの識別情報(始点ノード識別情報)、終点ノードの識別情報(終点ノード識別情報)、パスの識別情報(パス識別情報)が含まれている。また、制御パケットAには、インタフェース種別、必要帯域やプライオリティのようなエンド−エンドの通信の品質を保証するための制約条件が含まれる。また、制御パケットAには、障害発生時に復旧が必要か否かに関する情報が含まれる。また、制御パケットAに、始点ノードから終点ノードまでの経路情報を含めてもよい。 The control packet A includes start node identification information (start node identification information), end node identification information (end node identification information), and path identification information (path identification information). Further, the control packet A includes constraints for guaranteeing end-to-end communication quality such as interface type, required bandwidth and priority. Further, the control packet A includes information regarding whether or not recovery is necessary when a failure occurs. Further, the control packet A may include route information from the start node to the end node.
経路情報は、経路上のノード識別情報、経路上のノード間のリンクの識別情報、リンク上のリソース識別情報(MPLSやGMPLSのラベル)等を含んでいる。ここでのリンク上のリソースとは、WDMネットワークではファイバ上に多重化される1波長であり、SONET/SDHネットワークでは1つのタイムスロットであり、パケットスイッチネットワークではパケットのヘッダにつけるラベルの値である。 The path information includes node identification information on the path, link identification information between nodes on the path, resource identification information on links (MPLS and GMPLS labels), and the like. The resource on the link here is one wavelength multiplexed on the fiber in the WDM network, one time slot in the SONET / SDH network, and the value of the label attached to the packet header in the packet switch network. is there.
始点ノードに隣接するノードが、始点ノードから制御パケットAを受信すると、リソースに空きがあるか否か等に基づいて当該ノードが要求されているパスを提供可能か否かを判断する。そして、制御パケットを送信してきたノードとは異なる別の隣接するノードに制御パケットAを転送する。 When the node adjacent to the start point node receives the control packet A from the start point node, it determines whether or not the node can provide the requested path based on whether or not the resource is available. Then, the control packet A is transferred to another adjacent node different from the node that has transmitted the control packet.
各中継ノードは、制御パケットAに転送先の隣接ノードを決定するための経路情報が含まれている場合には、経路情報に基づいて転送先の隣接ノードを決定し、経路情報が含まれていない場合には、トポロジーデータベース56を用いて適切な隣接ノードを選択する。 When each relay node includes route information for determining a transfer destination adjacent node in the control packet A, the relay node determines a transfer destination adjacent node based on the route information and includes the route information. If not, an appropriate adjacent node is selected using the topology database 56.
この制御パケットAの転送処理を繰り返して制御パケットAが終点ノードまで到達すると、終点ノードはこれまで制御パケットAが転送されてきた経路と逆の経路へ向けて、制御パケットBを送信する。この制御パケットBには始点ノード識別情報、終点ノード識別情報、パス識別情報、使用するリンク、リソース(ラベル)などの情報が含まれている。 When the control packet A reaches the end point node by repeating the transfer process of the control packet A, the end point node transmits the control packet B toward the reverse route to which the control packet A has been transferred. This control packet B includes information such as start node identification information, end node identification information, path identification information, a link to be used, and a resource (label).
この制御パケットBを受信した各中継ノードは、リンク上のリソースの割当(使用する波長の選択やラベルの値の決定)やスイッチの設定など、データ転送に必要な準備をし、隣接ノードに転送する。この制御パケットBの転送処理を繰り返して制御パケットBが始点ノードに到達する。 Each relay node that receives this control packet B makes preparations necessary for data transfer, such as allocation of resources on the link (selection of wavelength to be used and determination of label value), switch setting, etc., and transfer to adjacent nodes To do. The control packet B reaches the start point node by repeating the transfer process of the control packet B.
この結果、現用パスが確立し、始点ノードは終点ノードに向けて現用パス上のデータ転送を開始する。これら制御パケットA,Bの転送手順が、図4のシーケンス図で説明したステップS402,S404の処理に対応する。すなわち、制御パケットA,Bの転送処理によって現用パス140X,150Xが確立する。そして、始点ノード11が終点ノード22にデータ転送を開始し、始点ノード19が終点ノード13にデータ転送を開始する。
As a result, the working path is established, and the start node starts data transfer on the working path toward the end node. The transfer procedure of these control packets A and B corresponds to the processing of steps S402 and S404 described in the sequence diagram of FIG. That is, the working
また、制御パケットAまたは制御パケットBの転送時に、経路上の各ノード(始点ノード、中継ノード、終点ノード)は、始点ノード識別情報、終点ノード識別情報、制約条件(必要帯域やインタフェース種別等)、経路情報等を制御パケット内の情報から取得(抽出)し、パス管理部55に記憶させる。
In addition, when transferring control packet A or control packet B, each node (start node, relay node, end node) on the path has start node identification information, end node identification information, and constraint conditions (necessary bandwidth, interface type, etc.) The path information and the like are acquired (extracted) from the information in the control packet and stored in the
図5は、パス管理部が記憶するパス管理テーブルの構成の一例を示す図である。同図に示すように、パス管理テーブル501は、パス毎(パス#1、パス#2等)のパス識別情報、始点ノード識別情報、終点ノード識別情報、インタフェース種別、必要帯域、プライオリティ、障害復旧の必要性、経路情報等を含んで構成されている。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a configuration of a path management table stored in the path management unit. As shown in the figure, the path management table 501 includes path identification information for each path (
ここでは、パス#1のパス識別情報が現用パス150Xの識別情報、始点ノード識別情報がノード19の識別情報、終点ノード識別情報がノード13の識別情報、インタフェース種別が「2(Ethernet(登録商標))」、必要帯域が10Gbps、プライオリティが「1」、障害復旧の必要性が「1(復旧の必要あり)」である場合を示している。また、経路情報として、データの転送経路の順番がノード19、リンク114、ノード15、リンク104、ノード16、リンク105、ノード17、リンク112、ノード13である場合(現用パス150X)を示している。
Here, the path identification information of
現用パス140X,150Xのシグナリングプロトコルとしては、例えばIETFのRFC3473,3209などに示されているRSVP−TE(Resource reSerVation Protocol-Traffic Engineering)を用いる。RSVP-TEにおいて、制御パケットAは「Pathメッセージ」に対応し、制御パケットBは「Resvメッセージ」に対応する。
As a signaling protocol of the working
シグナリング時に確立するパスの経路情報の取得は、RSVP-TEシグナリングプロトコルにおいてはRRO(Record Route Object)を使ったRoute Recordingの機能として実現されるものであり、パス確立時のシグナリング制御パケットA,Bに経路上のノード識別情報、経路上のノード間のリンクの識別情報、リンク上のリソース識別情報が順次追加されて転送されるものである。 Acquisition of path information of a path established at the time of signaling is realized as a function of Route Recording using RRO (Record Route Object) in the RSVP-TE signaling protocol, and signaling control packets A and B at the time of path establishment Node identification information on the route, link identification information between nodes on the route, and resource identification information on the link are sequentially added and transferred.
(救済パスの経路選択)
つぎに、現用パスの経路上の各ノードが、現用パスを確立させる際に現用パスに対応する救済パスの経路を選択する処理について説明する。この救済パスの選択処理は、図4のシーケンス図で説明したステップS403,S405の処理に対応する。
(Relief path selection)
Next, a description will be given of a process in which each node on the working path route selects a rescue path route corresponding to the working path when the working path is established. This relief path selection processing corresponds to the processing of steps S403 and S405 described in the sequence diagram of FIG.
図6は、救済パスの選択処理の処理手順を示すフローチャートである。ノード16の障害復旧管理部54は、発生しうる個々の障害(リンク毎の障害)に対し、障害発生時に通信断となる現用パスの一覧情報と、それぞれの現用パスに対応する救済パスの情報を管理している。
FIG. 6 is a flowchart illustrating the processing procedure of the relief path selection process. The failure
ここでのノード16の障害復旧管理部54は、リンク105の障害によって通信断となる現用パス140X,150X、リンク104の障害によって通信断となる現用パス150Xを一覧情報内に記憶している。
The failure
ここでは、障害の一例として、単一のリンク障害が発生する場合について説明する。リンク障害とは、2つの隣接するノード間の伝送路が切断された場合であり、WDMネットワークにおいては光ファイバの切断がその一例である。例えば、光ファイバが切断されると、光ファイバ上で伝送されている光信号が隣接ノードに到達しなくなる。この結果、光ファイバ上で転送される波長パスのすべてが障害となり、正常なデータ転送が妨げられる。すなわち、このようなリンク障害が発生した際に救済する必要があるパスは、障害の発生したリンクを使って確立されている現用パスの全てとなる。 Here, a case where a single link failure occurs will be described as an example of the failure. A link failure is a case where a transmission path between two adjacent nodes is disconnected, and an example of this is disconnection of an optical fiber in a WDM network. For example, when the optical fiber is cut, the optical signal transmitted on the optical fiber does not reach the adjacent node. As a result, all the wavelength paths transferred on the optical fiber become obstacles, and normal data transfer is prevented. That is, the paths that need to be relieved when such a link failure occurs are all the working paths established using the failed link.
なお、ここでの単一のリンク障害は、1つのリンクが障害となり、他の障害が発生していない状況を指している。したがって、単一のリンク障害が発生した際に救済する必要があるパスは、障害の発生したリンクを使っている現用パスのみであり、その他の障害の発生していない現用パスを救済する必要はない。 A single link failure here refers to a situation where one link has failed and no other failure has occurred. Therefore, the only path that needs to be relieved when a single link failure occurs is the working path that uses the failed link, and other working paths that do not have a failure need to be relieved. Absent.
例えば、現用パス150Xが確立された際(ステップS801)、ノード16の障害復旧管理部54は、パス管理部55が保持している情報に基づいて、現用パス150Xがリンク105を用いて設定されていることを認識する。これにより、障害復旧管理部54は、リンク105の障害時に現用パス150Xの救済が必要であると判断する(ステップS802)。
For example, when the working
そして、障害復旧管理部54は、パス管理部55が記憶する情報(パス管理テーブル501)から、リンク105の障害時の障害復旧内容として、リンク105を使用する全ての現用パスに関する情報を抽出する。障害復旧管理部54が抽出する現用パスには、以前に既に確立されたパスと、新たに確立された現用パスが含まれている。
Then, the failure
救済パス経路選択部57は、障害復旧管理部54が抽出した個々の現用パスであって、障害復旧が必要な現用パスについてのみ、当該リンク105の障害時の救済パスを選択する。すなわち、救済パス経路選択部57は、障害で影響を受ける現用パスのリストを選択する(ステップS803)。ここでの救済パス経路選択部57は、ルーティングプロトコルによって情報収集されて記憶しているトポロジーデータベース56と、パス管理部55が記憶する現用パスに関する情報、当該リンク105に関する情報を用いて救済パスの選択を開始する(ステップS804,S805)。
The rescue path
そして、トポロジーデータベース56に、現用パスが使っている全てのリンクに関する情報を追加する(ステップS806)。換言すると、現在(障害発生前)のネットワーク上の空き具合に加えて、現在現用パスが使っているリンクの帯域も空いているもの(障害発生後に救済パスに使用可能なもの)とみなして、トポロジーデータベース56に追加する。現用パスが使用しているリンクは、救済パスにデータ転送を切替える際に、現用パスとして使われなくなるため、救済パスに使用することが可能となるからである。ここでの現用パスには、ステップS805の処理において選択した単一の現用パスだけでなく、それに加えて通信システム1内の障害によって接続断となる他の現用パスを含んでもよい。これにより、救済パスの経路として使うリンクの候補が増加することとなり、救済パスが確立できる可能性が高くなるとともに、新たに使用するリンク数が少なくなる。
Then, information on all links used by the working path is added to the topology database 56 (step S806). In other words, in addition to the availability on the current network (before the failure), it is assumed that the bandwidth of the link currently used by the working path is also free (that can be used for the rescue path after the failure) Add to topology database 56. This is because the link used by the working path is not used as the working path when data transfer is switched to the relief path, and can be used for the relief path. The working path here may include not only the single working path selected in the process of step S805 but also other working paths that are disconnected due to a failure in the
さらに、1つの救済パスの経路を選択する際、現用パスが使用しているリンクのコストを小さい値に設定しておけば、このコストの小さいリンクが救済パスに使用される可能性が高くなり、現用パスと救済パスの経路において共通の経路が増加する。救済パスの確立時のリンクの予約やクロスコネクト状態の確立(スイッチ66の設定)に時間がかかるノードにおいては、現用パスが使用しているリンクのコストを小さい値に設定しない場合よりも短い時間で救済パスを確立できる可能性が高くなる。換言すると、現用パスとは全く異なるリンクを使うとリンクの予約とクロスコネクトの確立に時間を要するのに対し、現用パスが使用しているリンクを救済パスとして使用することによってリンクの予約とクロスコネクトの確立を短時間で行なうことが可能となり、時間の節約となる。 Furthermore, if the cost of the link used by the working path is set to a small value when selecting a route for one rescue path, the possibility of using this low cost link for the rescue path increases. Therefore, the number of common paths increases between the working path and the relief path. In a node that takes time to establish a link and establish a cross-connect state (setting of the switch 66) at the time of establishing a rescue path, the time is shorter than when the cost of the link used by the working path is not set to a small value. This increases the possibility that a relief path can be established. In other words, when a link that is completely different from the working path is used, it takes time to reserve a link and establish a cross-connect. On the other hand, by using the link used by the working path as a rescue path, the link reservation and crossing are performed. Connection can be established in a short time, which saves time.
次に、救済パスにおいて障害となっているリンクを使用すると救済が出来なくなるため、障害となる当該リンク105に関する情報をトポロジーデータベース56から削除する(ステップS807)。
Next, since it becomes impossible to relieve if a link having a failure in the rescue path is used, information on the
次に、救済パス経路選択部57は、ステップS806,S807の処理によって得られた新たなトポロジーデータベース56に基づいて、リンク障害時の救済パスの経路を選択する(ステップS808)。救済パスの選択方法としては、一般にダイクストラ法と呼ばれるものが知られている。ここでの救済パスの選択方法としては、例えばダイクストラ法によって選択する。
Next, the rescue path
このダイクストラ法では、トポロジー情報に基づいて始点ノードから終点ノードまでの経路上のリンクのコスト合計が最小になる経路を求めることが可能となる。このダイクストラ法を用いることによって、現用パスの制約条件(必要帯域やインタフェース種別等)を満たす経路を得ることが可能となる。救済パス経路選択部57は、リンク障害時の救済パスの経路が存在するか否かを判断する(ステップS809)。救済パス経路選択部57が、リンク障害時の救済パスの経路が存在すると判断し(ステップS809、Yes)、所定の救済パスを選択した場合には、障害復旧管理部54が選択した救済パスの経路を記憶する(ステップS811)。
In this Dijkstra method, it is possible to obtain a route that minimizes the total cost of the links on the route from the start point node to the end point node based on the topology information. By using this Dijkstra method, it is possible to obtain a route that satisfies the constraints (required bandwidth, interface type, etc.) of the working path. The rescue path
なお、空き帯域が十分でない場合などには、救済パスの経路が存在しない可能性がある。この場合、救済パスの確立は出来ないことになる。救済パス経路選択部57が、リンク障害時の救済パスの経路が存在しないと判断すると(ステップS809、No)、ノード16は、現用パスの始点ノードに、救済パスの確立が現時点ではできない旨の通知パケットを送信する(ステップS810)。これにより、始点ノードは、障害発生時に現用パスが救済されないことを事前に認識することが可能となる。
If there is not enough free bandwidth, there is a possibility that no relief path exists. In this case, a relief path cannot be established. If the rescue path
1つの現用パスに対して救済パスを選択した後、トポロジーデータベース56からは、直前に選択した救済パスが使用するリンクの帯域を取り除いておく(ステップS812)。そして、1つの現用パスに対して救済パスを選択した後、更に次の現用パスに対して救済パスを選択する処理を繰り返す(ステップS805〜S813)。このとき、ステップS808の処理と同様に、例えばダイクストラ法によって救済パスの経路を選択する。これらの処理を繰り返すことによって、すべての現用パスに対して救済パスの経路を選択することが可能となる。 After selecting a rescue path for one working path, the bandwidth of the link used by the rescue path selected immediately before is removed from the topology database 56 (step S812). Then, after selecting a rescue path for one working path, the process of selecting a rescue path for the next working path is repeated (steps S805 to S813). At this time, similar to the processing in step S808, the path of the rescue path is selected by, for example, the Dijkstra method. By repeating these processes, it becomes possible to select the path of the rescue path for all the working paths.
また、現用パス150Xは、リンク104も使用している。ノード16は、リンク104に対しても、リンク105と同様の処理によって救済パスの経路を選択する(ステップS814)。
The working
また、ルーティングプロトコルによってトポロジーデータベース56が変更された場合や現用パスが解放された場合も(ステップS801)、救済パス経路選択部57は再度同様に救済パスを選択する処理を実行する(ステップS802〜S814)。これにより、障害復旧管理部54は、常に最適な救済パス情報を記憶することが可能となる。
Also, when the topology database 56 is changed by the routing protocol or when the working path is released (step S801), the rescue path
このように、障害復旧管理部54は、自ノードが収容する全てのリンクに対して、障害が発生した時に影響を受ける現用パスの救済パスの経路を選択し、選択結果を記憶する。障害復旧管理部54は、選択した救済パスの経路に関する情報を障害復旧管理テーブル502として記憶する。
As described above, the failure
図7は、障害復旧管理テーブルの構成の一例を示す図である。同図に示すように、障害復旧管理テーブル502は、障害毎(障害#1、障害#2等)の障害種別、障害識別情報、障害によって影響の受ける現用パス数、1〜複数の障害復旧情報(障害復旧情報#1〜#n(nは自然数))を含んで構成されている。障害復旧情報は、障害によって影響の受ける現用パス数と同じ数だけ含まれている。例えば、リンク105の障害によって影響を受ける現用パスが現用パス140X,150Xの2つである場合、障害復旧情報は2つで構成される。各障害復旧情報は、現用パス識別情報、救済パスの経路を示す救済パス経路情報を含んで構成されている。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of the failure recovery management table. As shown in the figure, the failure recovery management table 502 includes a failure type for each failure (
ここでは、障害#1の障害種別が「1(リンク障害)」、障害識別情報がリンク105、障害によって影響の受ける現用パス数が2つである場合を示している。また、障害復旧情報の一例として障害復旧情報#1の現用パス識別情報が現用パス150Xであり、救済パス経路情報が救済パス150Yの経路である場合を示している。ここでの救済パス経路情報(救済パス150Yの経路)は、データの転送経路の順番がノード19、リンク107、ノード20、リンク108、ノード21、リンク116、ノード17、リンク112、ノード13である場合を示している。
In this example, the failure type of
なお、本実施の形態1では、障害が単一のリンク障害である場合について説明したが、ノード16が管理する障害の対象は単一のリンク障害に限られない。例えば、複数の光ファイバ等が物理的には同一の導管に収容されて地中に埋め込まれている場合等は、工事や災害等によって同時に複数の光ファイバが切断される可能性が高い。このような場合には、単一の障害要因が複数のリンク断となり、これらのリンクに含まれているすべての現用パスについてノード16が救済パスの経路を選択することとしてもよい。
Although the case where the failure is a single link failure has been described in the first embodiment, the failure target managed by the
また、隣接ノードが電源異常などによって障害となった場合は、隣接ノードが収容する全ての現用パスに対して救済パスの経路を選択することとしてもよい。また、所定の隣接ノード、自ノードが収容する所定のリンクを予めグループ分けしておき、グループ内の何れかの隣接ノード、リンクが障害となった際に、グループ内の隣接ノード、リンクを経路とする現用パスに対して救済パスの経路を選択することとしてもよい。 In addition, when an adjacent node becomes a failure due to a power failure or the like, a rescue path route may be selected for all working paths accommodated by the adjacent node. In addition, when the predetermined link accommodated by the predetermined adjacent node and the own node is grouped in advance, when any adjacent node or link in the group becomes a failure, the adjacent node and link in the group are routed. The path of the rescue path may be selected with respect to the working path.
このように、考えられる個々の障害要因に対して、それぞれの現用パスとこの現用パスに対応する救済パスを管理することによって、個々の障害発生時に最適な障害復旧を実施することが可能となる。 As described above, by managing each working path and the rescue path corresponding to this working path for each possible failure factor, it becomes possible to perform optimum failure recovery when each failure occurs. .
このような、現用パスの確立処理、救済パスの選択処理、選択した救済パスに関する情報の記憶が、現用パス140X,150Xの確立時にそれぞれ行われる。最初に、現用パス150Xを確立するシグナリングが行われると、ノード16において、リンク105が障害となった時の救済パスの経路選択が行われ、現用パス150Xの救済パス150Yの経路が決定する。救済パス150Yの経路は、図2に示すように始点ノード19から中継ノード20,21,17を介して終点ノード13に至る経路である。
Such establishment processing of the working path, selection processing of the rescue path, and storage of information regarding the selected rescue path are performed when the working
なお、救済パスの経路の候補は、ただ1つのみ存在するとは限らない。すなわち、経路計算のアルゴリズムや、ノード間のリンクのコストによっては、別の救済パスの経路が選択される場合もある。例えば、救済パス150Yは、3つの中継ノードを経由しているが、始点ノード19から中継ノード20,16,12を介して終点ノード13に至る経路も救済パス150Yと同様に3つの中継ノードを経由することになる。このため、ノード16とノード12の間のリンク111に十分な空き帯域があれば、本経路を救済パスの経路とすることも可能となる。
Note that there is not always only one rescue path route candidate. In other words, depending on the route calculation algorithm and the cost of the link between nodes, another route of the rescue path may be selected. For example, the
次に、現用パス140Xを確立するシグナリングが行われると、ノード16において、リンク105が障害となった時の救済パスの経路選択が行われる。リンク105が障害となった時に影響を受ける現用パスは140X,150Xである。
Next, when signaling for establishing the working
なお、最初に現用パス150Xの救済パス150Yの経路を選択すると、次に現用パス140Xの救済パスの経路を選択する際には、トポロジーデータから救済パス150Yが使用するリンクの情報を取り除いて救済パスを選択するため、救済パスの競合は発生しない。すなわち、現用パス150Xの救済パスとして救済パス150Yを選択し、現用パス140Xの救済パスとして救済パス140Zを選択すると、リンク108において救済パス140Zと救済パス150Yの競合が生じるが、救済パス140Yと救済パス150Yを選択することによって通信システム1内で救済パスの競合は発生しない。
When the path of the
例えば、リンク108等に空き帯域が無ければ、救済パス140Z(始点ノード11から、中継ノード12,16,20,21を介して終点ノード22に至る)のような経路は選択されない。この結果、救済パス140Yの経路が選択される。一方、リンク117等に空き帯域が無ければ、救済パス140Yのような経路は選択されず、救済パス140Zの経路が選択される。
For example, if there is no free bandwidth in the
(障害通知処理)
次に、障害発生時の障害通知処理について説明する。ここでの、障害検出処理、障害通知処理が、図4のシーケンス図で説明したステップS406,S407の処理に対応する。障害を検出したノード16は、障害復旧を起動するための通知パケットを、現用パスの始点ノード(始点ノード11,19)に通知する。ノード16は、所定の手段によってリンクの障害を検出する。ノード16は、例えば、光をトランスペアレントにスイッチングする通信ネットワークにおいてはLMP(Link Management Protocol)のFault Management機能(IETFのインターネットドラフト(draft-ietf-ccamp-lmp-09.txt))を使った方法によってリンクの障害を検出することが可能となる。
(Failure notification processing)
Next, failure notification processing when a failure occurs will be described. The failure detection processing and failure notification processing here correspond to the processing of steps S406 and S407 described with reference to the sequence diagram of FIG. The
図8は、単一リンク障害を検出した際の障害復旧通知処理の処理手順を示すフローチャートである。ノード16が単一リンク障害(リンク105)を検出すると(ステップS901)、障害復旧管理部54が当該リンク105を使用する現用パスと救済パス経路のリストを障害復旧管理テーブル502から抽出する(ステップS902)。
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of failure recovery notification processing when a single link failure is detected. When the
障害復旧管理部54は、抽出したそれぞれの現用パス(ここでは現用パス140X,150X)に対して、パス管理部55内のパス管理テーブル501、障害復旧管理テーブル502から始点ノード、救済パスの経路情報を抽出して通知パケットを作成する(ステップS903〜S906)。
For each of the extracted active paths (in this case, the
障害復旧管理部54は、例えば始点ノード19、救済パス150Yの経路情報を抽出して通知パケット(障害復旧通知)を作成する。作成した通知パケットは、始点ノード19に向けて送信される(ステップS907)。通知パケットには、自ノードの識別情報、障害種別(リンク障害)、障害の詳細情報(光入力断などの障害要因、障害リンクの識別情報など)、障害検出時刻、現用パス識別情報、救済パス経路等を含めておく。障害復旧管理部54は、障害復旧管理テーブル502から抽出したそれぞれの現用パスに対して、通知パケットを作成する処理を繰り返す(ステップS902〜S908)。
For example, the failure
ここで、障害復旧通知パケット(障害復旧通知メッセージ)の構成を説明する。図9は、障害復旧通知パケットの構成の一例を示す図である。同図に示すように、障害復旧通知パケット503は、パケット(メッセージ)種別、通知番号、送信元ノード、障害種別、障害の詳細情報、障害識別情報、障害の発生時刻(障害検出時刻)、復旧パス数、1〜複数の障害復旧情報(障害復旧情報#1〜#n)を含んで構成される。
Here, the configuration of the failure recovery notification packet (failure recovery notification message) will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the configuration of the failure recovery notification packet. As shown in the figure, a failure
ここでは、パケット種別が「1(障害復旧通知)」、通知番号が「1001」、送信元ノードがノード16、障害種別が「1(リンク障害)」、障害の詳細情報が「3(光入力断)」、障害識別情報がリンク105、障害の発生時刻が2005年、2月1日、15時00分00秒、復旧パス数が「1」である場合を示している。ここでの障害復旧情報#1は、図7で説明した障害復旧情報#1と同様の情報であるため、ここではその説明を省略する。
Here, the packet type is “1 (failure recovery notification)”, the notification number is “1001”, the transmission source node is
なお、ノード16は、個々の現用パス毎に障害復旧通知パケット503を送信してもよいし、始点ノードが同一となる複数の現用パスをまとめて1つの障害復旧通知パケット503を作成し、始点ノードに送信してもよい。
Note that the
次に、障害復旧通知パケット503を受信した際の、始点ノードの救済パス確立処理について説明する。ここでの救済パス確立処理が図4のシーケンス図で説明したステップS408,S409の処理に対応する。
Next, the relief path establishment process of the start point node when the failure
(救済パスの確立)
図10は、救済パス確立処理の処理手順を示すフローチャートである。ここでは、ノード16から障害復旧通知パケット503を受信した始点ノード11と始点ノード19が同様の処理手順によって動作するため、始点ノード19の処理手順を例にとって説明する。
(Establishing a relief path)
FIG. 10 is a flowchart showing the processing procedure of the relief path establishment process. Here, since the start node 11 and the
現用パスの始点ノード19は、ノード16から送信された障害復旧通知パケット503を受信すると(ステップS1001)、通知パケット内の情報に基づいて救済パスを確立する処理を開始する。始点ノード19は、障害復旧通知パケット503に含まれている現用パスに関する情報(現用パス識別情報)と、救済パスの経路に関する情報(救済パス経路情報)を抽出する(ステップS1002,S1003)。
When receiving the failure
始点ノード19は、抽出した現用パス識別情報、救済パス経路情報に基づいて、シグナリングの制御パケットに経路に関する情報を付加し、経路上の隣接ノードに送信する(ステップS1004)。ここでのシグナリングの制御パケットを送信する経路は、例えばRSVP-TEでは、ERO(Explicit Route Object)形式によって転送させる。
Based on the extracted working path identification information and rescue path route information, the
各中継ノード(ノード20,21,17)は、制御パケットを受信すると、制御パケットに含まれている経路に関する情報を読み出して次に制御パケットを転送するノード(隣接ノード)を決定し転送する。各中継ノードがこの処理を繰り返すことによって、制御パケットは経路上のノードに順次転送され終点ノード13に到達する。
When each relay node (
その後、始点ノード19、中継ノード20、中継ノード21、中継ノード17、終点ノード13の順番とは逆向き(終点ノード13、中継ノード17、中継ノード21、中継ノード20、始点ノード19の順番)の経路で制御パケットが転送され、始点ノード19に制御パケットが到達する。これにより救済パス150Yが確立する(ステップS1005)。始点ノードによる救済パスの確立の起動は、障害復旧通知パケット503に含まれているすべての救済パスについて行われる(ステップS1002〜S1005)。
Thereafter, the order of the
始点ノード19に対応する救済パスが確立すると(ステップS1006)、この始点ノード19は、救済パス150Y上にデータ転送を切替える(ステップS1007)。そして、障害が発生している現用パス150Xを解放する。始点ノード19は、パス管理部55内のパス管理テーブル501に基づいて(ステップS1008)、現用パス150Xを解放する制御パケットを現用パス150Xの経路上の隣接ノード(中継ノード20,21,17)に送信する(ステップS1009)。この制御パケットが、順次現用パス150Xの経路上のノードに転送され、終点ノード13まで到達することによって現用パスが解放される。すなわち、始点ノード19からの制御パケットを受信した各ノードは、シグナリング処理部52、リソース管理部58によって現用パス150Xを解放する。
When the relief path corresponding to the
各ノードにおいて救済パスの確立処理、救済パスの解放処理が完了すると、各ノードのパス管理部55はパス管理テーブル501を最新の状態に更新して記憶する(ステップS1010)。始点ノードによる救済パスの確立は、障害復旧通知パケット503に含まれているすべての救済パスについて行われる(ステップS1006〜S1011)。
When the relief path establishment process and the relief path release process are completed in each node, the
なお、本実施の形態1における、救済パス140Y,150Yの経路情報には、救済パスの経路となるノード、リンク、リンク上のリソースに関する情報を含めてもよいし、救済パスの経路として通るべきでないノード、リンク、リンク上のリソースに関する情報を含めてもよい。
In the first embodiment, the path information of the
なお、ここでは始点ノード19は救済パス150Yを確立した後、現用パス150Xを解放することとしたが、始点ノード19が現用パス150Xを解放した後、救済パス150Yを確立することとしてもよい。
Here, the
なお、本実施の形態1においては、障害復旧管理部54、救済パス経路選択部57、トポロジーデータベース56が1つのノード内に含まれる構成としたが、これらのそれぞれを物理的に異なる計算機などの別の装置内に配置し、障害を検出したノードや他の装置から障害復旧管理部54に障害を通知する構成としてもよい。また、本実施の形態1においては、リンク105の障害に対してノード16が救済パスの経路選択等の処理を行なうこととしたが、ノード17が救済パスの経路選択等の処理を行なうこととしてもよい。
In the first embodiment, the failure
このように、実施の形態1によれば、障害発生前に予備パスを確立しないので、予備パスの管理が不要になり通信ネットワークの運用が容易になる。また、予備パスによって他の現用パスの確立が妨げられることが無くなる。また、予備パスの確立後に、通信ネットワークの増設や減設、他の現用パスの確立・解放などによって、通信ネットワークのトポロジーが変化し、救済パスが最適でなくなる(例えば、最短経路でなくなる)ことが無い。 As described above, according to the first embodiment, since the backup path is not established before the failure occurs, management of the backup path becomes unnecessary, and the operation of the communication network is facilitated. In addition, establishment of another working path is not hindered by the backup path. In addition, after establishing a backup path, the topology of the communication network changes due to the addition or removal of a communication network, the establishment / release of another working path, etc., and the rescue path is not optimal (for example, it is not the shortest path). There is no.
また、障害を検出したノードが、特定のリソースに集中して救済パスの確立が行われる(競合の発生)ことがないよう、一括して救済パスの選択を実施するため、競合が発生しない。このため、確実で高速な障害復旧が可能となる。また、障害発生の前に救済パスを選択しているので高速な障害復旧が可能となる。 In addition, since the nodes that have detected the failure are collectively selected for the relief path so that the relief path is not concentrated on a specific resource (conflict occurs), no conflict occurs. Therefore, reliable and high-speed failure recovery is possible. In addition, since the rescue path is selected before the occurrence of the failure, the failure can be recovered at high speed.
また、障害箇所(リンク)に隣接するノードが関連する障害のみに対して救済パスの経路選択処理、障害復旧の通知送信を行うので、通信ネットワークの規模に関わらず少ないデータ量、少ない経路選択の計算量で容易に障害復旧を行なうことが可能となる。さらに、障害箇所に隣接するノードが障害を検出して障害復旧の通知を送信するので、障害検出を管理装置等に通知する時間が不要となり、高速な障害復旧が可能となる。 In addition, since the path selection processing of the rescue path and the failure recovery notification transmission are performed only for the fault related to the node adjacent to the fault location (link), the amount of data is small and the path selection is small regardless of the scale of the communication network. Fault recovery can be easily performed with a large amount of calculation. Furthermore, since a node adjacent to the failure location detects a failure and transmits a failure recovery notification, time for notifying the management device or the like of the failure detection is unnecessary, and high-speed failure recovery is possible.
また、通信システム1をGMPLSまたはMPLSのシグナリングプロトコル、ルーティングプロトコルに適用することによって、障害復旧の経路を通知するための拡張のみで障害復旧を行なうことが可能となるため、簡易かつ低コストの拡張で障害復旧を行なうことが可能となる。特に、GMPLSでは、障害通知のための手順が標準化されているため、これに救済パスの経路情報を加えることのみで障害復旧を行なうことが可能となる。
Further, by applying the
実施の形態2.
つぎに、図11を用いて実施の形態2にかかる通信システムを説明する。実施の形態2では、ノードが障害検出後に救済パスの選択を実施する。すなわち、実施の形態1においては現用パスの確立・解放、またはトポロジーデータベース56の更新の度に、図6で説明した救済パスの選択、保存の処理を実行していたが、実施の形態2では現用パスの確立・解放、またはトポロジーデータベース56の更新の際には救済パスの選択、保存の処理を実行しない。実施の形態2では、障害を検出した後、障害となったリンクについてのみ、救済パスの選択、保存の処理を実行し、障害復旧通知を送信する処理と行う。
Next, a communication system according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the node selects a rescue path after detecting a failure. That is, in the first embodiment, every time the working path is established / released or the topology database 56 is updated, the rescue path selection and storage processing described in FIG. 6 is executed. When establishing / releasing the working path or updating the topology database 56, the process of selecting and saving the rescue path is not executed. In the second embodiment, after detecting a failure, only a link that has failed is subjected to processing for selecting and saving a rescue path and transmitting a failure recovery notification.
図11は、実施の形態2にかかる通信システムの処理手順を示すシーケンス図である。なお、実施の形態1と同様の処理を行なう手順についてはその説明を省略し、実施の形態2にかかる通信システム1の特徴的な処理手順を中心に説明する。
FIG. 11 is a sequence diagram of the processing procedure of the communication system according to the second embodiment. In addition, the description about the procedure which performs the process similar to
まず、各ノード11〜22は、ルーティングプロトコルによって、通信ネットワークのトポロジーデータを収集する(ステップS1101)。次に、シグナリングによって、現用パス150Xが確立される(ステップS1102)。次に、シグナリングによって、現用パス140Xが確立される(ステップS1103)。
First, each of the nodes 11 to 22 collects communication network topology data using a routing protocol (step S1101). Next, the working
これにより、現用パス140X,150Xによってデータ転送が行なわれる。所定のタイミングでリンク105に障害が発生すると、ノード16が障害を検出する(ステップS1104)。
Thereby, data transfer is performed by the working
現用パス150X上のノード16が現用パス150Xに対応する救済パス150Yを選択する。また、現用パス140X上のノード16が現用パス140Xに対応する救済パス140Yを選択する(ステップS1105)。
The
ノード16は、選択した救済パス150Yの経路情報を障害復旧通知として現用パス150Xの始点ノード19に送信する。また、ノード16は、選択した救済パス140Yの経路情報を障害復旧通知として現用パス140Xの始点ノード11に送信する(ステップS1106)。
The
始点ノード11は、ノード16から経路情報を受信すると、この経路情報に対応する救済パス140Yをシグナリングによって確立する(ステップS1107)。また、始点ノード19は、ノード16から経路情報を受信すると、この経路情報に対応する救済パス150Yをシグナリングによって確立する(ステップS1108)。
Upon receiving the route information from the
これにより、実施の形態2の通信システム1は、実施の形態1の通信システム1と比べて、常時障害要因に応じて救済パスの情報を保持する必要がなくなるので、通常のデータ転送時の救済パス選択のための処理負荷が小さくなり、各ノードの実装メモリを削減することが可能となる。
As a result, the
このように、実施の形態2によれば、通信ネットワークのトポロジー状態の変化が頻繁に発生し、救済パス選択のための処理が多い場合であっても、確実で高速な事後確立型の障害復旧を低コストで行なうことが可能となる。 As described above, according to the second embodiment, even when the topology state of the communication network frequently changes and there are many processes for selecting a rescue path, reliable and fast post-establishment type fault recovery is possible. Can be performed at low cost.
以上のように、本発明にかかる通信装置、通信システム、通信プログラムは、通信ネットワークの障害復旧に適している。 As described above, the communication device, the communication system, and the communication program according to the present invention are suitable for the communication network failure recovery.
1 通信システム
11〜22 ノード
41,42 クライアントノード
50 制御部
51 制御通信部
52 シグナリング処理部
53 ルーティング処理部
54 障害復旧管理部
55 パス管理部
56 トポロジーデータベース
57 救済パス経路選択部
58 リソース管理部
60 伝送・交換部
61 監視制御部
62A,62B 分波部
63A,63B 合波部
64A〜64D 網インタフェース部
65A,65B クライアントインタフェース部
66 スイッチ
101〜117 リンク
140X,150X 現用パス
140Y,140Z,150Y 救済パス
501 パス管理テーブル
502 障害復旧管理テーブル
503 障害復旧通知パケット
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記通信システム内の障害によって接続断となる現用パスで自装置がデータ転送の経路となる現用パスに関する現用パス情報を記憶するパス記憶部と、
前記現用パスが接続断となった際に前記パス記憶部が記憶する現用パスの代わりにデータ転送の経路として設定される前記現用パスに対応する救済パスに関する救済パス情報を、前記現用パスが接続断となる前に選択して記憶する救済パス設定部と、
前記現用パスが接続断になると、前記救済パス設定部が選択して記憶した前記現用パスに対応する救済パス情報を、当該接続断となった現用パス上のノードに送信する障害通知部と、
を備えることを特徴とする通信装置。 In a communication device in a communication system that performs connection-type communication,
A path storage unit that stores working path information regarding a working path in which the own apparatus is a data transfer path in a working path that is disconnected due to a failure in the communication system;
When the working path is disconnected, the working path connects the saving path information related to the working path corresponding to the working path set as the data transfer path instead of the working path stored in the path storage unit. A relief path setting unit that selects and stores the information before it is interrupted,
When the working path is disconnected, a failure notifying unit that transmits relief path information corresponding to the working path selected and stored by the rescue path setting unit to a node on the disconnected working path;
A communication apparatus comprising:
前記通信システム内の障害によって接続断となる現用パスで自装置がデータ転送の経路となる現用パスに関する現用パス情報を記憶するパス記憶部と、
前記現用パスが接続断になると、前記パス記憶部が記憶する現用パスの代わりにデータ転送の経路として設定される前記現用パスに対応する救済パスに関する救済パス情報を選択して記憶する救済パス設定部と、
前記救済パス設定部が選択して記憶した前記現用パスに対応する救済パス情報を、当該接続断となった現用パス上のノードに送信する障害通知部と、
を備えることを特徴とする通信装置。 In a communication device in a communication system that performs connection-type communication,
A path storage unit that stores working path information regarding a working path in which the own apparatus is a data transfer path in a working path that is disconnected due to a failure in the communication system;
When the working path is disconnected, the rescue path setting for selecting and storing relief path information related to the rescue path corresponding to the working path set as a data transfer path instead of the working path stored in the path storage unit And
A failure notification unit that transmits the rescue path information corresponding to the working path selected and stored by the rescue path setting unit to a node on the working path that has been disconnected;
A communication apparatus comprising:
前記通信装置は、
自装置がデータ転送の経路となる現用パスが通信障害によって接続断となった際に当該現用パスの代わりにデータ転送の経路として設定される救済パスに関する救済パス情報を前記現用パスが接続断となる前に選択して記憶し、前記現用パスが接続断になると前記選択して記憶した現用パスに対応する救済パス情報を当該接続断となった現用パス上の通信装置に送信し、
前記接続断となった現用パス上の通信装置は、前記救済パス情報に基づいて、前記救済パスを確立させることを特徴とする通信システム。 In a communication system in which a plurality of communication devices perform connection-type communication,
The communication device
When the working path that is the data transfer path of the own device is disconnected due to a communication failure, the working path is connected to the rescue path information related to the rescue path that is set as the data transfer path instead of the current path. When the working path is disconnected, the rescue path information corresponding to the selected and stored working path is transmitted to the communication device on the disconnected working path.
The communication device on the working path that has been disconnected establishes the rescue path based on the rescue path information.
前記現用パスが接続断となった際に前記パス記憶部が記憶する現用パスの代わりにデータ転送の経路として設定される前記現用パスに対応する救済パスに関する救済パス情報を、前記現用パスが接続断となる前に選択して記憶する処理と、
前記現用パスが接続断になると、前記救済パス設定部が選択して記憶した前記現用パスに対応する救済パス情報を、当該接続断となった現用パス上のノードに送信する処理とをコンピュータに実行させるための通信プログラム。
A process of storing working path information relating to a working path in which the own apparatus is a data transfer path in a working path that is disconnected due to a failure in a communication system that performs connection-type communication;
When the working path is disconnected, the working path connects the saving path information related to the working path corresponding to the working path set as the data transfer path instead of the working path stored in the path storage unit. Processing to select and store before declining,
When the working path is disconnected, the process of transmitting the repair path information corresponding to the working path selected and stored by the rescue path setting unit to a node on the disconnected working path is sent to the computer. A communication program to be executed.
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